1.1 Generalità...Tubazioni pag 1 di 29 1.1 Generalità Gli impianti di distribuzione dei fluidi sono largamente diffusi negli impianti industriali. In molte produzioni, infatti, macchinari

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11 Generalitagrave Gli impianti di distribuzione dei fluidi sono largamente diffusi negli impianti industriali In molte produzioni infatti macchinari e impianti tecnologici funzionano solo se vengono alimentati da uno o piugrave fluidi come acqua aria compressa vapore Nel presente capitolo quindi prenderemo in considerazione gli elementi che costituiscono una rete di distribuzione dei fluidi indicando le caratteristiche necessarie per la loro scelta Gli impianti di servizio a cui gli impianti di produzione e distribuzione dei fluidi possono essere ricondotti costituiscono una voce importante del costo totale di uno stabilimento Per tale ragione egrave importante contenere i costi di realizzazione facendo attenzione a bilanciarli con i costi di esercizio quali i consumi di energia manutenzione mancata produzione che variano in controtendenza rispetto ai costi di realizzazione Oltre allrsquoaspetto economico occorre prevedere possibili aumenti di fabbisogno per periodi futuri in modo da non dover sostituire un impianto di servizio a breve distanza temporale dalla sua realizzazione Una rete di distribuzione o piping egrave costituita dallrsquoinsieme degli elementi di una tubazione che consentono di trasferire un fluido dal luogo di produzione alle utenze distribuite o da piugrave luoghi di captazione ad uno di raccolta e trattamento Gli elementi di tubazione sono

- Tubi - Elementi di raccordo e di tenuta (giunti raccordi deviazioni flange guarnizioni hellip) - Organi di intercettazione o di regolazione - Accessori (manometri misuratori di portata filtri compensatori di dilatazione scaricatori di

condense ecc) In fig111 vengono rappresentati alcuni di tali elementi costituenti un tratto di tubazione

Fig111 - Elementi costituenti un tratto di tubazione per alimentazione di un fluido ad unrsquoutenza

Dal punto di vista della rappresentazione grafica per le reti di distribuzione non egrave stata adottata una unificazione Tuttavia si egrave soliti si adottare segni convenzionali largamente diffusi alcuni dei quali vengono riportati in tab111


Le reti di distribuzione quando aperte al luogo di lavoro devono essere visibili comunque facilmente ispezionabili e si deve poter individuare la natura del fluido convogliato A tal fine la tabella UNI 5634-97 che per le tubazioni e canalizzazioni non interrate convoglianti fluidi fornisce indicazioni sui colori da adottare per lrsquoidentificazione della natura di un fluido convogliato mediante tubazioni In tale tabella viene fatta distinzione tra i colori distinti di base ed indicazioni di codice I colori distintivi di base identificano tubazioni convoglianti fluidi dei quali egrave sufficiente individuare la natura Le indicazioni di codice sono i colori di sicurezza ed i dati indicanti la natura del fluido Si applicano su tubazioni quando egrave necessario individuare con precisione il fluido convogliato in prossimitagrave di valvole raccordi e apparecchiature A tale scopo viene impiegato il rosso per le tubazioni degli impianti antincendio lrsquoazzurro assieme al colore di base verde per le tubazioni che convogliano acqua dolce potabile o no I dati che indicano la natura del fluido possono essere riportati in varie forme quali il nome per esteso lrsquoabbreviazione o la formula chimica La norma UNI prevede anche le modalitagrave di applicazione sia dei colori di base che delle indicazioni di codice In particolare i colori di base vengono applicati o su tutta la tubazione o a bande di larghezza in funzione del diametro della tubazione e della distanza alla quale deve essere visibile con un valore minimo di 230 mm I colori di sicurezza sono applicati sul colore di base con bande di larghezza pari a frac14 di quella della banda del colore di base I dati indicanti la natura del fluido sono in bianco o in nero in modo da realizzare un adeguato contrasto con il colore di base ed applicati direttamente sul tubo o su targhette fissate al tubo stesso Per le tubazioni convoglianti fluidi pericolosi oltre al colore di base deve essere presente il simbolo di pericolo e il nome o la formula del fluido

tab 111 ndash Colori distintivi di base per le tubazioni non interrate convoglianti fluidi


Occorre infine tenere presente che le tubazioni e tutti i componenti devono essere installati in modo da non intralciare il transito non occupare spazi di lavoro non essere danneggiati da mezzi di trasporto non costituire barriera alla diffusione della luce naturale 12 Diametro e pressione nominale

Gli elementi di una tubazione sono caratterizzati da due grandezze che permettono di individuare la possibilitagrave di accoppiamento tra diversi elementi e le loro caratteristiche di impiego Tali grandezze sono il diametro e la pressione nominali Il diametro nominale DN egrave unrsquoindicazione convenzionale che serve da riferimento univoco per individuare la grandezza dei diversi elementi accoppiabili in una tubazione (tubi flangie raccordi valvole ecc) Il DN rappresenta allrsquoincirca la dimensione in mm del diametro interno dellrsquoelemento di tubazione e viene utilizzato prevalentemente per tubazioni in acciaio o in ghisa DN50 designa una tubazione i cui elementi hanno lo stesso diametro nominale tubo DN50 valvola DN50 ecchellip La serie dei diametri nominali secondo la UNI1282 e succesivi aggiornamenti egrave 1 15 2 25 3 4 5 6 8 15 20 25 32 40 50 60 70 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2500 In questo modo si cerca di seguire la serie di Renard con ragione 125 (radice 10a di 10) In taluni casi come nelle tubazioni in materie plastiche ed in calcestruzzo gli elementi di una tubazione possono essere identificati con il diametro esterno o interno unitamente allo spessore Nel settore petrolchimico invece la norma di riferimento per lrsquoidentificazione ed accoppiamento delle tubazioni egrave allrsquoAmericana ASTM Per tale norma si fa riferimento al Net Pipe Size (NPS) che corrisponde al diametro esterno In America inoltre il diametro degli elementi di una tubazione viene espresso in pollici come drsquoaltra parte avviene per i tubi gas in conformitagrave con le norme ANSI ed egrave indicato dal numero preceduto dalla sigla NSD (Nominal Size Designation) I diametri piugrave comunemente utilizzati sono NSD frac12 frac34 1 1 frac12 2 3 4 6 8 10 12 14 16 18 20 24 26 28 30 34 36 38 40 42 44 46 48

La pressione nominale PN esprime convenzionalmente la pressione massima di esercizio in bar In base ad essa vengono calcolati gli elementi della tubazione tenendo conto delle specifiche condizioni di esercizio Cosigrave PN40 indica che il fluido nella condotta puograve assumere la pressione massima di 40 bar in condizioni normali di esercizio Tale pressione massima deve essere ridotta allrsquo80 (1125) quando il fluido si trova a temperature tra 120 e 300 degC o quando egrave chimicamente pericoloso deve essere ridotta al 64 (116) con temperature nel campo tra 300 e 400 degC e per fluidi pericolosi a temperature superiori a 120 degC

La serie delle pressioni nominali segue la tabella UNI 1283-85 e UNI ISO 7268-85 ed approssimativamente la serie di Renard con ragione 16 (radice 5a di 10) 1 25 6 10 16 20 25 50 64 100 150 250 320 420 640 1000 1600 2500 Le tubazioni che necessitano di una prova di collaudo devono essere sottoposte a prova idraulica a pressione superiore a quella nominale In definitiva con riferimento ai tubi drsquoacciaio ad ogni valore della pressione nominale corrispondono tre valori della pressione drsquoesercizio a seconda del grado di sicurezza richiesto stabilito in base alla natura del fluido ed alla sua temperatura (tab 121) Con riferimento alle tubazioni in materie plastiche le pressione nominale corrisponde alla pressione di esercizio solo per il convogliamento di acqua a temperatura non superiore a 20deg C Allrsquoaumentare del valore di temperatura la pressione di esercizio diminuisce seguendo le indicazione che le normative prevedono per i singoli polimeri


Tab 121 ndash Relazione tra pressione di esercizio e pressione nominale per le tubazioni in acciaio e ghisa sferoidale 13 Scelta dei tubi La scelta del tubo adatto al convogliamento di un determinato fluido viene effettuata in base al materiale ed al tipo costruttivo I materiali di cui sono costituiti i tubi sono diversi acciaio ghisa materie plastiche alluminio rame calcestruzzo ecc Il tipo di materiale viene scelto in base alle caratteristiche chimico-fisiche del fluido da trasportare (aggressivitagrave temperatura e pressione) ed alle condizioni ambientali in cui le tubazioni verranno a trovarsi (aggressivitagrave umiditagrave temperatura e pressione) In riferimento al tipo costruttivo dei tubi (presenza o meno di saldatura lisci o filettati ecc) la scelta viene effettuata in base alla natura del fluido alla sua portata alla pressione di esercizio alla modalitagrave di installazione del tubo stesso Una volta scelto il materiale ed il tipo costruttivo piugrave adatti vengono determinati il diametro e lo spessore del tubo Il diametro viene determinato in base alla portata del fluido da convogliare tenendo conto di bilanciare economicamente i costi di installazione crescenti al crescere del diametro delle tubazioni e quelle di esercizio legati alle perdite di carico che invece hanno andamento opposto Per i tubi metallici non soggetti a sollecitazioni anomale quali possono essere quelle dovute a vibrazioni urti pulsazioni di pressione o carichi esterni lo spessore minimo dei tubi egrave determinabile con la seguente formula tratta dalla tabella UNI 1285 e UNI ISO 7088

so =p de

20 am + p+ c

$

amp

( )

100

100 a

Nel caso in cui venga prevista una prova idraulica o altra prova di pressione sostitutiva lo spessore viene calcolato con la seguente relazione

so =pp de

20 Rt

K z + pp

100

100 a

Nelle due relazioni sopra indicate i simboli hanno il seguente significato so = spessore del tubo [mm] p = pressione massima di esercizio prevista [bar] de = diametro esterno del tubo [mm]


σam = sollecitazione massima ammissibile [Nmm2] z = efficienza di saldatura (05 per tubi saldati di acciaio Fe360 08 per tubi saldati di acciai di qualitagrave 1 per tubi privi di saldatura o saldati di acciai di qualitagrave sottoposti a controlli non distruttivi sullrsquointero sviluppo della saldatura) c = sovraspessore [mm] funzione del materiale del procedimento di fabbricazione e delle condizioni di corrosione in esercizio (c = 05 per acciai al carbonio inossidabili materiali metallici non ferrosi materie plastiche) a = tolleranza di fabbricazione sullo spessore del tubo [] pp = pressione di prova idraulica [bar] Rt = carico unitario al limite di deformazione permanente dello 02 alla temperatura t [Nmm2] k = coefficiente di sicurezza su Rt ( ge 16) Lo spessore di fabbricazione del tubo viene assunto non inferiore al valore maggiore dei due valori ricavati con le suddette relazioni e lo spessore nominale viene poi arrotondato a quello unificato immediatamente superiore Una relazione semplificata applicabile a qualunque tipo di tubo per il calcolo dello spessore egrave la seguente

s =PN d

e

20 am

+ PN

Tra i materiali piugrave largamente utilizzati nelle tubazioni incontriamo lrsquoacciaio I tubi in acciaio possono essere costruiti (fig 131) con saldatura ricavati da nastri di acciaio piegati e saldati secondo diversi processi o senza saldatura ottenuti per laminazione o pressatura a caldo e finiti con unrsquoulteriore lavorazione di trafilatura a caldo e a freddo

fig131 ndash Modalitagrave costruttive dei tubi in acciaio

I tubi in acciaio sono classificabili in base agli impieghi cui sono destinati e si distinguono in

1 Tubi filettabili 2 Tubi commerciali 3 Tubi per applicazioni meccaniche 4 Tubi per condotte 5 Tubi speciali 6 Tubi zincati


I tubi commerciali sono tubi filettati o lisci di produzione corrente di acciaio non legato di

tipo Fe-330 e sottoposti a modeste sovrapressioni Le caratteristiche metallurgiche e geometriche sono riportate in tab 132

Tab 132 - Caratteristiche dei tubi di acciaio al carbonio commerciali


I tubi filettati di questa Classe sono detti anche Gas ed hanno solitamente la filettatura conica Convenzionalmente anzicheacute al diametro nominale DN ci si riferisce al diametro interno espresso in pollici come elencato in tab 133 Per convogliare fluidi alterabili come lrsquoacqua potabile si utilizzano tubi zincati o protetti con rivestimenti di plastica Il rivestimento di zinco egrave realizzato internamente ed esternamente per evitare processi di ossidazione e corrosione che inquinerebbero il fluido trasportato La zincatura si ottiene per immersione del tubo in un bagno di zinco ed esportazione dellrsquoeccesso di tale metallo dalle superfici I tubi lisci di questa categoria sono utilizzati per fluidi con parametri inferiori a 225degC e PN25 (aria compressa acqua ecc)

Tubi di classe normale per impieghi idraulici sono fabbricati con acciaio avente caratteristiche controllate e sono sottoposti a prove meccaniche e tecnologiche ed a pressioni di prova elevate Questi tubi sono adatti ad impieghi di importanza superiore a quelli commerciali visti sopra ad esempio per condotte destinati a fluidi a tem-peratura inferiore a 400 degC e pressioni nominali inferiori a 25 bar

Tubi di classe normale per impieghi Meccanici oltre allrsquoimpiego per applicazioni meccaniche vengono utilizzati negli scambiatori di calore dentro i forni o nei vaporizzatori Si tratta di tubi senza saldatura laminati cosiddetti per impieghi meccanici in quanto trovano applicazione nella Meccanica e nella Costruzione di Macchine Essi sono costruiti conformemente alla Norma EN 10297-1

Tab 133 - Tubi Gas di acciaio Commerciali filettati con manicotto I tubi di classe superiore sono fabbricati con acciaio avente caratteristiche controllate e sono sottoposti a prove meccaniche e tecnologiche ed a pressioni di prova elevate Questi tubi sono adatti ad impieghi di maggiore importanza rispetto a quelli di classe normale visti sopra e devono essere assoggettati anche a prove tecnologiche particolari Il loro impiego egrave caratterizzato da sollecitazioni molto elevate I tubi di acciai speciali sono fabbricati per impieghi in condizioni particolarmente severe per riguardo alla temperatura corrosione ecc Sono prodotti con acciai legati ad alto contenuto di Cr e Ni con alliganti quali ad esempio Ti o Ta I tubi di acciai speciali vengono impiegati nel campo delle alte temperature nellrsquoindustrie dellrsquoazoto e derivati farmaceutiche conserviere enologiche tintorie Vengono inoltre impiegati qualora siano richieste elevati valori di caratteristica meccanica di scorrimento a caldo e di stabilitagrave allrsquoossidazione e corrosione

Tubi in ghisa sferoidale (Tab 134) sono ottenuti dalla ghisa grigia immettendo una opportuna quantitagrave di magnesio nella fusione tale aggiunta provoca lrsquoagglomerazione del carbonio allrsquoatto della solidificazione in forma di sferoidi anzicheacute sotto forma di lamelle come avviene nella ghisa grigia classica I tubi di ghisa sferoidale sono ottenuti per centrifugazione e sono normalmente dotati di giunto a bicchiere con guarnizione in elastomero oppure per particolari applicazioni sono disponibili in versione flangiata Successivamente alla centrifugazione si rende


necessario il trattamento termico (ricottura) per ottenere una struttura prevalentemente ferritica tipica della ghisa sferoidale Esiste inoltre una gamma di raccordi e pezzi speciali in entrambe le versioni (a bicchiere e flangiata) noncheacute per le tubazioni destinate ad uso fognario una serie di raccordi di immissione di ispezione e di collegamento con altri materiali Salvo particolari prescrizioni tutti i tubi ed i raccordi di ghisa sferoidale sono rivestiti allrsquoesterno ed allrsquointerno in funzione del tipo di utilizzo La protezione esterna consiste in tutti i casi in un rivestimento di zinco metallico a cui si sovrappone una vernice sintetica o bitunuinosa nera per i tubi ad uso acquedottistico o gas e una vernice epossidica rossa per i tubi ad uso fognario Anche la protezione interna dei tubi per uso gas puograve essere effettuata con vernice bituminosa nera I tubi destinati al convogliamento drsquoacqua potabile o per irrigazione sono rivestiti internamente con malta composta da cemento drsquoaltoforno e sabbia silicea di opportuna granulometria la malta cementizia viene portata per mezzo di un apposito canale dosatore allrsquointerno del tubo posto in rapida rotazione (centrifugazione) Questa modalitagrave di applicazione comporta la migrazione dei componenti a granulometria piugrave elevata verso la parete in ghisa mentre la frazione piugrave fine viene a trovarsi a contatto con lrsquoeffluente ne derivano un basso coefficiente di scabrezza e perdite di carico contenute I tubi per uso fognario sono rivestiti internamente con malta di cemento alluminoso utilizzando una tecnica del tutto analoga a quella descritta Il cemento di tipo alluminoso assicura una maggiore resistenza allrsquoabrasione ed agli attacchi chimici degli affluenti fognari

Tab 134 ndash Caratteristiche geometriche di tubi in ghisa sferoidale

Tubi in rame sono caratterizzati da conducibilitagrave elettrica e termica elevatissime superate solo da quelle dellargento il rame egrave molto resistente alla corrosione e non egrave magnetico E facilmente lavorabile estremamente duttile e malleabile puograve essere facilmente riciclato e i suoi rottami hanno un alto valore di recupero si combina con altri metalli a formare numerose leghe metalliche (si calcola che se ne usino almeno 400) le piugrave comuni sono il bronzo e lottone tra le altre anche i cupronichel e i cuprallumini (detti anche bronzi allalluminio) I tubi di rame vengono usati per trasportare acqua potabile gas combustibili gas medicali acqua per il riscaldamento e fluidi per condizionamento e refrigerazione infatti il rame egrave impermeabile ai gas facilmente piegabile resiste alla corrosione e non invecchia se esposto alla radiazione solare Grazie alla sua eccellente conducibilitagrave termica egrave uno dei materiali che rende piugrave efficiente lo scambio termico per questo lo si utilizza negli scambiatori di calore nei pannelli solari e nei pannelli radianti a parete e a pavimento


I tubi in materie plastiche hanno avuto una notevole diffusione in campo industriale (per il convogliamento di fluidi liquidi e gassosi) per i seguenti motivi possiedono una buona resistenza alla corrosione da parte degli agenti chimici sono leggeri e flessibili hanno ottime proprietagrave dielettriche (Tab 125) Grazie a tali caratteristiche i tubi di plastica hanno trovato applicazione anche per il convogliamento (in pressione e per gravita) delle acque reflue inquinate Per contro i tipi normali (PVC) non sono adatti per pressioni di esercizio superiori a 16 bar e per temperature superiori a 60 degC o per frequenti variazioni di temperatura Infine subiscono un sensibile invecchiamento (che li rende fragili) se sono sottoposti allrsquoesposizione prolungata della luce ed a frequenti sbalzi termici La loro leggerezza consente di risparmiare nelle operazioni di posa in oera e nelle strutture di sostegno

I principali materiali di cui sono costituiti i tubi di materiale polimerico sono - Polipropilene (PP) - Polietilene (PE) - Policloruro di vinile (PVC) - Plastici rinforzati con fibre di vetro (PRFV)

Proprietagrave

Unitagrave

PVC rigido

Polipropilene

Polietilene

bassaalta densitagrave Massa volumica

gcm3 14 093 093096

Carico unitario a snervamento

MPa 48 28divide35 1024

Modulo di elasticitagrave

GPa 03 1divide13 0209

Conduttivitagrave termica

WmK 015 026 035055

Coefficiente di dilatazione

termica lineare

MK 60divide80 100divide150 200

Temperatura max di esercizio

degC 60 80 60

100deg C per i tubi convoglianti liquidi in pressione

Tab 135 ndash Caratteristiche dei tubi in plastica Naturalmente ne esistono anche altri ma la loro diffusione egrave limitata e gli impieghi pratici sono limitati unicamente ad alcune applicazioni specifiche e particolari

Il PVC e il materiale di gran lunga piugrave utilizzato nella costruzione di tubi e raccordi per il trasporto delle acque sia potabili che di scarico e di irrigazione I principali vantaggi offerti da questa plastica sono la lunga vita di esercizio (oltre 50 anni) e la grande resistenza che insieme garantiscono un notevole risparmio nella manutenzione e nella sostituzione dei sistemi di condotte e di scarichi Inoltre le tubature sono soggette a normative italiane (UNI) e europee (EN) e alla certificazione di qualita da parte dellrsquoIstituto Italiano dei Plastici Rispetto agli altri materiali


plastici il PVC garantisce (Fig 132) minori dilatazioni termiche minore trasmissione del rumore e maggiore resistenza al fuoco

fig 132 ndash Vantaggi del PVC

14 Elementi di giunzione e di tenuta

I giunti ed i raccordi possono essere classificati come fissi e come smontabili I giunti fissi sono ottenuti per saldatura brasatura o deformazione plastica fino allrsquointerferenza delle due parti collegate In questi casi per ottenere una buona giunzione egrave necessario curare particolarmente la preparazione delle parti da collegare in particolar modo la precisione delle superfici In fig 141 sono rappresentati i tipi piugrave diffusi i primi (Tipo A e B) richiedono un perfetto allineamento tra i tronchi quello a sfera (tipo C) permette leggeri disassamenti

Fig 141 - Giunti saldati A) a manicotto B) a bicchiere cilindrico C) a sfera


I giunti smontabili sono a flangia o filettati I giunti a flangia sono impiegati di regola per i diametri nominali piugrave grandi ed utilizzati per lrsquoinserimento nella canalizzazione di acciaio o di materiale plastico di valvole macchine (pompe ventilatori ecc) e per consentirne il facile smontaggio Per pressioni nominali basse (fino a PN10) si impiegano flangie piane del tipo di fig 5 - A Vengono collegate al tubo mediante saldatura tra lrsquoestremitagrave del tubo e la superficie interna della flangia oppure fra lrsquoesterno del tubo ed il fianco della flangia Una flangia cieca serve ad intercettare la tubazione allrsquoestremitagrave e consente successive estensioni dellrsquoimpianto Si adoperano anche flangie scorrevoli adatte ad impieghi non gravosi fluidi caldi a bassa pressione ecc del tipo di fig 5 - A Tra le superfici affacciate viene interposta una guarnizione piana di materiale elasticamente deformabile Per pressioni nominali piugrave elevate si impiegano flangie a collare che sono collegate mediante saldatura dellrsquoestremitagrave del tubo e lrsquoorlo del collare oppure (nel caso di flangie a tasca) infilando il tubo nella flangia fino alla battuta e saldando lungo il fianco del collare come mostrato in fig 142 - C E spesso necessario impiegare la saldatura ad arco per evitare di portare in temperatura lrsquointero corpo della flangia Le flangie affacciate sono centrate mediante un risalto maschio-femmina quindi lrsquoallineamento dei tronchi deve essere perfetto Tra le superfici affacciate viene interposta una guarnizione normalmente toroidale di elastomero oppure per le altissime pressioni metallica (rame ferro dolce ecc) Il materiale delle guarnizioni viene scelto in base alle caratteristiche del fluido quindi natura temperatura e pressione

Fig 142 - Giunti smontabili a flangia

Il materiale che costituisce i raccordi si accorda con quello dei tubi e degli accessori ai quali devono essere collegati Cosigrave si hanno raccordi di materiale plastico e raccordi di ghisa malleabile Le figure 143 e 144 illustrano alcuni esempi di raccordi in materiale metallico (ghisa malleabile) e plastico Le immagini sono tratte dal catalogo del produttore GEORG FISCHER


fig 143 ndash Raccordi in ghisa malleabile

fig 144 ndash Raccordi in materiale plastico


15 Valvole

Le valvole sono componenti dei circuiti a fluido che in relazione alle funzioni svolte possono essere classificate in quattro categorie valvole di intercettazione valvole di regolazione valvole di non ritorno e valvole di sicurezza

Elementi comuni a tutte le valvole anche se con caratteristiche diversificate tra di loro sono il corpo della valvola cioegrave lrsquoinvolucro su cui sono ricavate le luci di passaggio del fluido lrsquootturatore che con il suo moto da e verso la sede permette o ostacola il fluire del fluido attraverso la valvola il cappello che chiude il corpo valvola superiormente e fornisce una guida per lo stelo di movimentazione dellrsquootturatore

Il corpo delle valvole viene di norma fabbricato a partire da barre o lastre piane in acciaio a contenuto di C Ni Cr per gli esercizi piugrave severi possono essere fabbricati in bronzo per servizi a bassa pressione Gli accoppiamenti del corpo valvola con gli altri elementi della tubazione e con il cappello possono essere realizzati con estremitagrave filettate per gli utilizzi a basse pressioni e piccoli diametri sono preferibili gli accoppiamenti con flange o saldature allrsquoaumentare di pressioni di esercizio e diametri Nel caso in cui siano necessarie operazioni di manutenzione durante il periodo di esercizio egrave opportuno che gli accoppiamenti siano realizzati tramite flange Alcune operazioni di manutenzione delle valvole possono essere effettuati anche solo con lo smontaggio del cappello senza dover rimuovere la valvola dalla tubazione

In un attraversamento di valvola il fluido egrave soggetto ad una perdita di carico che egrave proporzionale alla velocitagrave di attraversamento e dipende dalle caratteristiche del fluido che lrsquoattraversa La proporzionalitagrave egrave indicata dal parametro ξ che dipende dalle caratteristiche geometriche della valvola La relazione di calcolo delle perdite di carico in un attraversamento di una generica accidentalitagrave egrave data dalla seguente relazione

pa = $ $c2

2 $ gPa[ ]

dove γ egrave il peso specifico del fluido c22sdotg egrave lrsquoaltezza generatrice della velocitagrave c Le valvole di intercettazione (Fig 151) normalmente a saracinesca hanno il compito di sezionare un tratto di tubazione per ragioni operative ad esempio determinare lrsquoesclusione o lrsquointervento di un determinato circuito o di manutenibilitagrave rendere possibile le operazioni di manutenzione su diversi componenti di un circuito o tratti di tubazioni Queste funzioni prevedono che la valvola di intercettazione operi in due condizioni estreme valvola completamente aperta o chiusa Pertanto ai fini del loro buon funzionamento deve essere garantita una perfetta tenuta al passaggio del fluido attraverso la valvola nelle condizioni di chiusura ed un ridotto disturbo al passaggio del fluido nelle condizioni di apertura Nelle valvole a saracinesca lrsquootturatore si muove in direzione perpendicolare al moto del fluido e viene estratto completamente dalla sede di tenuta che coincide con la dimensione interna dei tubi che alla valvola vengono collegati La dimensione delle saracinesche quindi egrave circa il doppio dei restanti elementi della tubazione La forma dellrsquootturatore egrave circolare a facce parallele o inclinate (Fig 152) Lrsquootturatore a facce inclinate agevola le operazioni di chiusura e permette una migliore tenuta Se lrsquootturatore egrave posto in posizione intermedia puograve vibrare In tal caso si corre il rischio di danneggiare la sede di tenuta e di innescare fenomeni di erosione sullrsquootturatore stesso che a lungo andare perderebbe le sue caratteristiche di tenuta Per evitare il deterioramento dellrsquootturatore durante i movimenti di apertura e chiusura egrave possibile ricorrere ad otturatori a facce parallele dotati di dispositivi di apertura particolari Ad esempio si utilizzano in certe applicazioni otturatori composti da due dischi metallici collegati ad una cerniera che permette di avvicinare alla sede di tenuta i due dischi solo quando lrsquoabbassamento egrave completo


Il valore di ξ nella relazione delle perdite di carico dipende fortemente dal grado di apertura Se si indica con x la distanza tra lrsquoasse dellrsquootturatore in una qualsiasi posizione e lrsquoasse dellrsquootturatore in condizione di chiusura il grado di apertura puograve essere espresso dal rapporto di tale grandezza con il diametro dellrsquootturatore d Una valvola a saracinesca tipica per valori di xd pari a 78 puograve assumere un valore di ξ di circa 007 per arrivare a 206 a metagrave apertura (xd=48) e raggiungere 17 per un grado di apertura pari a 28

Fig 151 ndash Valvola di intercettazione a saracinesca

Fig 152 ndash Schema di valvole a saracinesca che evidenzia la forma degli otturatori


Le valvole a saracinesca possono essere montate su tubazione con diametro nominale maggiore del proprio In tal caso si montano precedute da un convergente e seguite da un divergente Lrsquoenergia di pressione che nel tratto convergente si trasforma in energia cinetica viene quasi integralmente restituita ad energia di pressione nel successivo tratto divergente In questo modo si realizzano dei risparmi poicheacute i costi dei tubi sono generalmente proporzionali a D2 mentre quello delle valvole a D3 Le manovre di apertura e chiusura delle saracinesche avvengono manualmente tramite un volantino o una leva per DN e pressioni di esercizio non troppo elevati Per grandi diametri eo pressioni elevate egrave opportuno adottare sistemi di azionamento asserviti da motori elettrici pneumatici od idraulici Altri tipi di valvole di intercettazione sono i rubinetti a maschio o a sfera

fig 1VII ndash Schema di alcune tipologie di valvole di regolazione e intercettazione


fig 1VIII ndash Valvola di intercettazione a farfalla Le valvole a globo sono utilizzate per la regolazione di portata e possono essere del tipo a flusso avviato o a flusso libero La differenza tra le valvole a flusso avviato e quelle a flusso libero o a Y egrave nella deviazione che subisce il fluido nellrsquoattraversarle Il fluido attraversando la valvola a flusso avviato subisce due deviazioni a 90deg prima di riprendere la direzione di moto lungo lrsquoasse della tubazione mentre le due deviazioni sono di 45deg nel passaggio attraverso una valvola a flusso libero Ne consegue che le perdite di carico sono minori per le valvole a flusso libero rispetto a quelle a flusso avviato Le regolazioni di portata che si realizza con le valvole a globo egrave sufficientemente precisa La modalitagrave costruttiva dei canali di ingresso ed uscita e della sede dellrsquootturatore con riferimento alla dinamica del fluido egrave tale da ridurre il pericolo di erosione La valvola di regolazione a globo di fig 1X presenta un profilo del condotto a flusso avviato che consente lrsquoottenimento di elevati valori di kv come rappresentato nella relativa tabella

fig 1X ndash Valvola di regolazione a flusso avviato


Valvole di ritegno Esistono molti modelli di valvole di ritegno (o di non ritorno) Quelle metalliche sono costruite in due versioni principali orizzontale oscillate (clapet) e verticale con flusso del fluido verso lrsquoalto Nella valvola orizzontale a clapet di fig 1XI il flusso e avviato in quanto la direzione del flusso subisce abbastanza deboli deviazioni ed un relativamente scarso restringimento di sezione in modo da garantire una piccola perdita di carico nella direzione non intercettata

fig 1XI ndash Valvola di ritegno a clapet Valvole di sicurezza Le valvole di sicurezza sono previste per interventi automatici di emergenza allorquando la pressione del fluido contenuto in una tubazione od un recipiente supera un valore prefissato Si hanno valvole di sicurezza a peso diretto cioe aventi un peso applicato direttamente sullrsquootturatore a leva con contrappeso nelle quali spostando il peso si ottiene la regolazione della pressione di esercizio come in fig 1XII a membrana per reti idriche di bassa e media pressione a molla con taratura della molla a compressione fig 1XIII

fig 1XII ndash Valvola di sicurezza a contrappeso


fig 1XIII ndash Valvola di sicurezza a molla Esistono infine particolari valvole preposte alla regolazione e stabilizzazione della pressione a valle Il principio operativo dei riduttori di pressione e basato sulla misura continua della pressione a valle (pressione ridotta) convertendola in forza tramite la superficie di un diaframma elastico (membrana) da confrontare con la forza contrapposta di una molla La membrana e collegata e posiziona lrsquootturatore principale che lamina il fluido riducendone la pressione In questo modo si utilizza la pressione ridotta agente sul servomotore e quindi lo spostamento della membrana comporta direttamente lo spostamento riduttore senza pilota come quello di fig 1XIV


fig 1XIV ndash Valvola di regolazione della pressione LEGENDA 1) coperchio inferiore 2) guarnizione O-ring 3) corpo valvola 4) guarnizione piana 5) sede 6) asta 7) guarnizione piana 8) coperchio superiore 9) gruppo soffietto 10) controdado 11) supporto colonne 12) asta servomotore 13) molla 14) piattello molla 15) sfere 16) dado di taratura 17) coperchio inferiore servomotore 18) membrana 19) bulloni custodia molla 20) presa drsquoimpulso esterna 21) coperchio superiore servomotore 22) controdado 23) piatto superiore membrana 24) piatto inferiore membrana 25) guida membrana 26) bulloni custodia molla 27) bullone colonna 28) supporto servomotore 29) colonna superiore 30) controdado 31) supporto molla 32) colonna inferiore 33) guarnizione piana 34) bulloni custodia molla 35) portaotturatore 36) controdado 37) bulloni custodia molla Nello schema di principio del funzionamento dei riduttori di pressione pilotati del tipo di fig 1XV le membrane sono molto piu sensibili alle variazioni di pressione La maggior precisione di regolazione e dovuta al posizionamento della presa drsquoimpulso allrsquoesterno della valvola dove le turbolenze sono minori Questo riduttore consente anche la flessibilita drsquoimpiego di differenti tipi di valvole pilota (a comando per pressione e temperatura a comando pneumatico con solenoide o varie combinazioni di essi) Regolando la tensione della molla antagonista (quella in alto in fig 321) si varia la pressione ridotta del fluido in


uscita Con lrsquoadozione della valvola pilota praticamente si neutralizzano le oscillazione della pressione ridotta particolarmente quelle dovute a improvvise variazioni di portata o di pressione a monte della valvola principale

fig 1XV ndash Riduttore di pressione La pressione a valle p2 deve essere regolata al valore di consegna Il fluido attraversa la valvola nel senso della freccia Evidentemente la portata di fluido che passa tra lrsquootturatore 3 e la relativa sede 2 e determinata dalla posizione dellrsquootturatore La pressione di comando della valvola di regolazione e determinata dallrsquoazione della valvola pilota 5 Poiche la valvola pilota chiude allrsquoaumentare della pressione a valle p2 la valvola principale e perfettamente equilibrata Se la pressione motrice ps aumenta essa provoca la chiusura progressiva dellrsquootturatore 3 Quando la valvola pilota 5 e chiusa ps = p1 ed il regolatore di pressione si chiude anchrsquoesso 16 Posa in opera delle tubazioni Le tubazioni preposte a convogliare fluidi fra diverse apparecchiature fisse comunque distribuite tra interno ed esterno di un fabbricato industriale necessitano di supporti per sostenere il peso proprio delle tubazioni oltre al peso del fluido in esse trasportato ovvero a contrastare le spinte dovuto allrsquoazione del fluido Il posizionamento dei sostegni viene determinato in base alla resistenza del tubo a flessione o per limitare la sua freccia massima Nel caso di limitazione della feccia si passa dai pochi mm per DN piccoli a valori fino ad 1 cm per DN di grandi dimensioni (oltre 100) Per una condotta rettilinea collegata rigidamente alle estremitagrave ad apparecchiature fisse il comportamento egrave quello di una trave semincastrata agli estemi A e B (fig 161)


Fig 161 ndash Schematizzazione di un collegamento tra due apparecchiature

Sia q il carico per unitagrave di lunghezza dovuto al peso della tubazione e del fluido ed l la lunghezza della trave si ottiene un momento flettente pari a

Mf =q l

2

10

che porta ad una tensione nei punti A e B

=Mf

W

dove W rappresenta il modulo di elasticitagrave del tubo pari al rapporto tra il momento drsquoinerzia rispetto allrsquoase neutro che passa dallrsquoasse del tubo e la distanza delle fibre maggiormente tese dallrsquoasse neutro distanza che equivale al raggio esterno

W =J

y

y =De

2

Il valore di tensione calcolato deve esser confrontato con la tensione ammissibile Qualora la tensione ammissibile venisse superata occorreragrave intervenire inserendo supporti intermedi I punti di una tubazione dove risulta necessario verificare il non superamento delle tensioni ammissibili sono tutti i collegamenti con flange tipici degli allacciamenti delle tubaioni alle apparecchiature Nel caso di curve o di innesto di una tubazione in un altro tratto di tubazione puograve sussistere la necessitagrave di contrastare lrsquoazione di spinta del fluido che in questi casi determina un carico conentrato

Fig 162 ndash esmpi di installazioni che determinano azioni concentrate da parte del fluido

circolante


Nel primo caso se il fluido circola da A a B il tratto BC egrave caricato come una trave a sbalzo mentre ne secondo caso ai carichi distribuiti si sovrappone un carico concentrato in B dovuto allrsquoazione del fluido 17 Dilatazioni termiche Per effetto delle variazioni di temperatura tra impianto fermo ed in marcia si possono avere delle significative dilatazioni termiche che inducono tensioni principalmente localizzate sugli attacchi delle tubazioni alle apparecchiature La variazione di temperatura ΔT cui puograve essere sottoposta una tubazione di lunghezza L comporta un allungamento se la tubazione fosse lasciata libera di allungarsi pari a

TLL = dove α egrave il coefficiente di dilatazione lineare espresso in degC-1 normalmente funzione della temperatura ma che per i nostri scopi puograve essere ritenuto costante Per un acciaio di qualitagrave α=12sdot10-6 degC-1 In una tubazione rettilinea di diametro contenuto tale allungamento puograve comportare una flessione (carico di punta) in grado di sollecitare pericolosamente le flange di collegamento della tubazione alle apparecchiature Allrsquoaumentare del diametro delle tubazioni per la minore flessibilitagrave del tubo si possono manifestare elevati sforzi assiali

E= con ε lrsquoallungamento specifico che vale ΔLL ovvero αsdotΔT E il modulo di elasticitagrave che per un acciaio di qualitagrave vale circa 196sdot103 MPa Un aumento di temperatura di 100 degC comporta in una tubazione di acciaio di qualitagrave lrsquoinnescarsi di una tensione paria a 2352 MPa Se si considera che per un tale materiale si ha un carico di rottura pari a 637 MPa la tensione ammissibile risulta 2123 MPa inferiore alla tensione che si innesca per effetto dellrsquoaumento di temperatura Occorre quindi intervenire per ridurre le tensioni innescate pur garantendo la dilatazione della tubazione Per avere unrsquoidea del valore della tensione sopra calcolata si puograve determinare il peso di un blocco di calcestruzzo che impedisca la dilatazione La forza che agisce sul blocco per opera del tubo che si dilata e data da

F = $ dove Ω egrave la sezione alla quale viene applicata la spinta da parte del tubo che si dilata Se i diametri interno ed esterno del tubo valgono 100 e 108 mm lrsquoimpedimento dello spostamento genera la forza di seguito calcolata

= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]

Se il tratto in esame non fosse rettilineo le deformazioni delle condotte potrebbero essere tali da non sollecitare in modo pericoloso i punti di collegamento con flange Le sollecitazioni prevalenti in questo caso sono quelle di flessione come si desume dagli schemi sottorappresentati


Fig 171 ndash Effetto di modifiche di lay-out sulle tensioni innescate dalle dilatazioni termiche in una tubazione Nel primo caso il punto maggiormente sollecitato egrave A in quanto L2ltL1 La tensione σA aumenta con Δt e con il diametro della condotta Per queste strutture come anche per strutture maggiormente complesse che di norma si riscontrano negli stabilimenti industriali egrave possibile che non sia necessario intervenire con dispositivi di protezione per limitare le tensioni Questo egrave tanto piugrave vero quanto minori sono le temperature eo i diametri Nel caso in cui si renda necessario ridurre le sollecitazioni si interviene con compensatori e giunti di dilatazione che assorbono le dilatazioni riducendo o eliminando completamente le tensioni indotte per effetto termico Nel primo caso si parla di compensatori di dilatazione con generazione di spinta nel secondo caso di compensatori di dilatazione senza o quasi generazione di spinta Il tipo piugrave semplice di compensatore di dilatazione egrave il compensatore a lira o ad omega (Fig172)

Fig 172 ndash Schema di un compensatore a lira o ad omega

Si tratta di un dispositivo utilizzato per assorbire la dilatazione assiale che si manifesta in un tratto di condotta rettilineo collegato tra due punti fissi Nel dispositivo si ha una parziale sollecitazione a flessione anche nei tratti rettilinei per cui egrave opportuno inserire delle guide in vicinanza degli attacchi al giunto Inserendo il giunto a uguale distanza dai punti fissi si ottiene una migliore condizione di lavoro essendo caricato in modo simmetrico Il compensatore a lira presenta il notevole vantaggio di poter essere realizzato in opera con eventuale ricorso a curve prefabbricate Per contro presenta lo svantaggio di allungare artificiosamente le percorrenze e di deviare la direzione di marcia del fluido con la conseguenza di introdurre un ingombro e di aumentare le perdite di carico La dilatazione compensata dipende dal diametro dallo spessore dallo sviluppo lineare e dal raggio di curvatura che solitamente vale 4 o 5 volte il diametro Lrsquoimpiego egrave limitato nel caso di piccoli spessori e grandi diametri Lo sviluppo lineare L puograve essere calcolato ricorrendo ad alcune semplificazioni (Fig173)


Fig 173 ndash Schema semplificato di un compensatore a lira o ad omega per il calcolo

dellrsquoingombro funzionale allrsquoassorbimento della freccia Se si considerano i bracci laterali del giunto come travi caricate a sbalzo ipotesi tanto piugrave vera quanto piugrave elevato egrave il rapporto Ll poicheacute il tratto L ruota di un certo angolo intorno al tratto b si puograve scrivere il momento flettente come

Mf P L

con P il carico trasmesso al giunto per effetto della dilatazione e di eventuali spinte del fluido Risulta inoltre

f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J

dove W egrave il modulo di elasticitagrave j il momento drsquoinerzia rispetto allrsquoasse neutro e D2 egrave la distanza dellrsquoasse neutro dalle fibre maggiormente tese Drsquoaltro canto la feccia risulta

f P L

3

J

Se si impone quindi che σf assuma il valore pari a quello accettabile al fine della resistenza strutturale del giunto questo comporta

amm P $ L $D

J

P $ L

J1

D f

L2

D

Ne consegue pertanto che

L = k f D cioegrave che lrsquoingombro del compensatore egrave funzione della freccia e del diametro della tubazione Al fine di limitare lrsquoingombro e garantire la funzione desiderata si possono montare i compensatori a lira con una pretensione opposta a quella che si verificheragrave durante lrsquoesercizio per effetto della dilatazione termica Il compensatore quindi verragrave tenuto in dilatazione con un distanziale (Fig174) che saragrave rimosso un volta effettuata lrsquoinstallazione


Fig 174 ndash Installazione in pretensione di un compensatore di dilatazione a lira

In questo caso lo sforzo trasmesso al compensatore saragrave pari a quello indotto dalla dilatazione (P) nel caso di compensatore montato a riposo ridotto del carico di prepensionamento (P0)

P= P P0

I giunti a lira possono essere lisci pieghettati o corrugati a caldo negli intradossi in modo da non tendere eccessivamente lrsquoestradosso durante la flessione

Fig 175 ndash Lavorazioni e materiali utilizzati per i compensatori a lira

Fino a certe pressioni e temperature i giunti a lira possono essere sostituiti da giunti flessibili in gomma o in lega metallica per temperature piugrave elevate I compensatori assiali a soffietto vengono inseriti in un tratto di tubazione orizzontale senza quindi modificare il lay-out del percorso Supponiamo di sezionare un tratto di tubazione che collega due punti fissi e di inserire in corrispondenza della sezione una scatola cilindrica coassiale alla tubazione di maggiore ingombro rispetto alla tubazione stessa Per effetto della dilatazione termica della tubazione le due facce della scatola cilindrica si fletteranno (Fig176)


Fig 176 ndash Inserimento di un ipotetico elemento elastico tra due punti fissi di un impianto termico Lrsquoelemento elastico resisteragrave allo spostamento opponendo una reazione pari a Fr che egrave la forza elastica conseguente alla flessione delle facce parallele Sulle facce parallele della scatola inoltre agisce una forza dovuta alla pressione del fluido Siccome lrsquoelemento egrave elastico tale forza anche se uguale e contraria non si annulla ma si scarica sui punti fissi aggiungendosi alla forza resistente La forza di pressione agisce su unrsquoarea efficace (Aeff) per cui il carico complessivo che agisce sui punti fissi vale

F = Fr + p Aeff Gli elementi elastici utilizzati a tale scopo nelle tubazioni prendono il nome di compensatori assiali o a soffietto (Fig177) e possono essere di forma e materiali diversi a seconda del loro impiego

Fig 177 ndash Esempi di compensatori assiali a soffietto


Per limitati valori di temperatura e di pressione possono essere adottati soffietti in gomma di forma semplice o giunti a cannocchiale con elementi elastici Per le condizioni di lavoro piugrave severe si utilizzano invece soffietti metallici realizzati con ondulazioni di un cilindro secondo particolari lavorazioni

Fig 178 ndash Evidenziazione delle curvature esterne di un compensatore a soffietto di tipo metallico La deformazione elastica in direzione assiale non egrave ottenuta dalla flessione degli archi

AB

CD

ma avviene lungo il fianco dellrsquoonda per flessione dei dischi

BC

ED La rottura a fatica si verifica sempre nei passaggi da fianco a curva nellrsquoonda interna

CD

Per limitare tale fenomeno i fianchi possono essere realizzati in forma leggermente ondulata La forza resistente egrave circa proporzionale alla freccia e dipende fortemente dal diametro delle tubazioni come si evince dal grafico 179 ottenuto sperimentalmente

Fig 179 ndash Dipendenza della forza resistente dalla freccia e dal diametro nominale della tubazione

A paritagrave di freccia la forza resistente aumenta allrsquoaumentare del diametro La spinta dovuta alla pressione si esercita su unrsquoarea efficace indicata sui cataloghi dei costruttori pari a

Aeff = dm

2

4

dove dm diametro medio del soffietto egrave calcolato in riferimento allrsquoingombro interno ed esterno dellrsquoondulazione

f

Fr

DN


dm

=de

+ di

2

Se ad esempio utilizziamo i dati dellrsquoesempio precedente ΔT=100 [degC] ΔL=60 [mm] L=50 [m] per cui f=30 [mm] utilizzando un soffietto di DN 80 impiegato per p=25 [bar] prendendo come dato sperimentale un valore di Fr=1500 [N] ed assumendo un diametro medio dm=103 [mm] si ottiene

F = Fp + Fr = 20425 +1500 = 21925 N[ ] che risulta di un ordine di grandezza inferiore rispetto al valore calcolato in assenza del compensatore Si osserva che il carico dovuto alla pressione egrave di norma molto maggiore rispetto alla forza resistente Lo spessore del soffietto egrave calcolato in funzione della pressione pertanto allrsquoaumentare della pressione aumenta lo spessore del soffietto Questo aumento di spessore conferisce al compensatore una maggiore rigidezza con conseguente aumento della forza resistente a paritagrave di freccia Le parti del soffietto inoltre sono sollecitate a flessione con fibre esterne tese ed interne compresse Con lrsquoaumentare della pressione quindi aumenta la distanza delle fibre tese dallrsquoasse neutro e di conseguenza aumentano le sollecitazioni (Fig 1710)

Fig 1710 ndash Sollecitazione di unrsquoondulazione sotto azione di flessione e struttura plurilamellare del soffietto per limitare le sollecitazioni massime

Per ovviare a questo problema possono essere realizzati dei soffietti nei quali le ondulazioni sono state ottenute da piugrave lamelle sovrapposte In questo modo tutte le lamelle concorrono alla resistenza strutturale a pressione ma durante la flessione ogni lamella si comporta in modo del tutto indipendente dalle altre Si riduce cosigrave la distanza massima delle fibre tese dallrsquoasse neutro riducendo la sollecitazione massima I compensatori assiali vengono applicati alle tubazioni per saldatura filettatura o mediante flange Essendo elementi elastici infine devono essere supportati da guide nel tratto immediatamente precedente e successivo Tali guide esercitano quindi durante lo spostamento delle tensioni di attrito che devono essere sommate alla forza resistente e a quella di pressione per calcolare correttamente la forza rimanente sui unti fissi Se si dovesse rendere necessario al fine di riportare le tensioni scaricate sui punti fissi al di sotto del valore ammissibile introdurre piugrave di un compensatore assiale lungo un tratto di tubazione egrave opportuno inserire a uguale distanza tra i due compensatori contigui un punto fisso Per limitare infine lrsquoaumento delle perdite di carico dovute alle turbolenze che si manifestano in corrispondenza del passaggio di fluido attraverso il compensatore puograve essere opportuno munire tale compensatore con tubi a cannocchiale di piccolo spessore Lo spessore di piccola dimensione non comporta problemi dal punto di vista della resistenza poicheacute egrave soggetto alla stessa pressione internamente e d esternamente


Altro tipo di compensatore di dilatazione egrave quello a snodo (Fig1711) costruttivamente simile al compensatore assiale a soffietto ma al quale viene impedito il movimento assiale Viene invece permessa la rotazione attorno allrsquoasse trasversale tramite una cerniera Per garantire la rotazione il compensatore a snodo non puograve essere dotato di una tubo interno per limitare le perdite di carico di conseguenza le perdite sono maggiori rispetto al compensatore a soffietto

Fig1711 ndash Schemi di compensatori a snodo

Il compensatore a snodo egrave utilizzabile quando la tubazione puograve essere deviata nel suo percorso Per poter realizzare la compensazione lo snodo deve essere montato abbinato ad almeno un altro snodo (Fig1712)

Fig1712 ndash Schemi di montaggio di compensatori di dilatazione a snodo


Le reti di distribuzione quando aperte al luogo di lavoro devono essere visibili comunque facilmente ispezionabili e si deve poter individuare la natura del fluido convogliato A tal fine la tabella UNI 5634-97 che per le tubazioni e canalizzazioni non interrate convoglianti fluidi fornisce indicazioni sui colori da adottare per lrsquoidentificazione della natura di un fluido convogliato mediante tubazioni In tale tabella viene fatta distinzione tra i colori distinti di base ed indicazioni di codice I colori distintivi di base identificano tubazioni convoglianti fluidi dei quali egrave sufficiente individuare la natura Le indicazioni di codice sono i colori di sicurezza ed i dati indicanti la natura del fluido Si applicano su tubazioni quando egrave necessario individuare con precisione il fluido convogliato in prossimitagrave di valvole raccordi e apparecchiature A tale scopo viene impiegato il rosso per le tubazioni degli impianti antincendio lrsquoazzurro assieme al colore di base verde per le tubazioni che convogliano acqua dolce potabile o no I dati che indicano la natura del fluido possono essere riportati in varie forme quali il nome per esteso lrsquoabbreviazione o la formula chimica La norma UNI prevede anche le modalitagrave di applicazione sia dei colori di base che delle indicazioni di codice In particolare i colori di base vengono applicati o su tutta la tubazione o a bande di larghezza in funzione del diametro della tubazione e della distanza alla quale deve essere visibile con un valore minimo di 230 mm I colori di sicurezza sono applicati sul colore di base con bande di larghezza pari a frac14 di quella della banda del colore di base I dati indicanti la natura del fluido sono in bianco o in nero in modo da realizzare un adeguato contrasto con il colore di base ed applicati direttamente sul tubo o su targhette fissate al tubo stesso Per le tubazioni convoglianti fluidi pericolosi oltre al colore di base deve essere presente il simbolo di pericolo e il nome o la formula del fluido

tab 111 ndash Colori distintivi di base per le tubazioni non interrate convoglianti fluidi








so =p de

20 am + p+ c

$

amp

( )

100

100 a


so =pp de

20 Rt

K z + pp

100

100 a




s =PN d

e

20 am

+ PN






















Proprietagrave

Unitagrave

PVC rigido

Polipropilene

Polietilene


gcm3 14 093 093096






WmK 015 026 035055


termica lineare



degC 60 80 60


















15 Valvole





pa = $ $c2

2 $ gPa[ ]


























Mf =q l

2

10


=Mf

W


W =J

y

y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

D f

L2

D






P= P P0











AB

CD


BC


CD




Aeff = dm

2

4


f

Fr

DN


dm

=de

+ di

2

















so =p de

20 am + p+ c

$

amp

( )

100

100 a


so =pp de

20 Rt

K z + pp

100

100 a




s =PN d

e

20 am

+ PN






















Proprietagrave

Unitagrave

PVC rigido

Polipropilene

Polietilene


gcm3 14 093 093096






WmK 015 026 035055


termica lineare



degC 60 80 60


















15 Valvole





pa = $ $c2

2 $ gPa[ ]


























Mf =q l

2

10


=Mf

W


W =J

y

y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

D f

L2

D






P= P P0











AB

CD


BC


CD




Aeff = dm

2

4


f

Fr

DN


dm

=de

+ di

2












so =p de

20 am + p+ c

$

amp

( )

100

100 a


so =pp de

20 Rt

K z + pp

100

100 a




s =PN d

e

20 am

+ PN






















Proprietagrave

Unitagrave

PVC rigido

Polipropilene

Polietilene


gcm3 14 093 093096






WmK 015 026 035055


termica lineare



degC 60 80 60


















15 Valvole





pa = $ $c2

2 $ gPa[ ]


























Mf =q l

2

10


=Mf

W


W =J

y

y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

D f

L2

D






P= P P0











AB

CD


BC


CD




Aeff = dm

2

4


f

Fr

DN


dm

=de

+ di

2












s =PN d

e

20 am

+ PN






















Proprietagrave

Unitagrave

PVC rigido

Polipropilene

Polietilene


gcm3 14 093 093096






WmK 015 026 035055


termica lineare



degC 60 80 60


















15 Valvole





pa = $ $c2

2 $ gPa[ ]


























Mf =q l

2

10


=Mf

W


W =J

y

y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

D f

L2

D






P= P P0











AB

CD


BC


CD




Aeff = dm

2

4


f

Fr

DN


dm

=de

+ di

2



























Proprietagrave

Unitagrave

PVC rigido

Polipropilene

Polietilene


gcm3 14 093 093096






WmK 015 026 035055


termica lineare



degC 60 80 60


















15 Valvole





pa = $ $c2

2 $ gPa[ ]


























Mf =q l

2

10


=Mf

W


W =J

y

y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

D f

L2

D






P= P P0











AB

CD


BC


CD




Aeff = dm

2

4


f

Fr

DN


dm

=de

+ di

2























Proprietagrave

Unitagrave

PVC rigido

Polipropilene

Polietilene


gcm3 14 093 093096






WmK 015 026 035055


termica lineare



degC 60 80 60


















15 Valvole





pa = $ $c2

2 $ gPa[ ]


























Mf =q l

2

10


=Mf

W


W =J

y

y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

D f

L2

D






P= P P0











AB

CD


BC


CD




Aeff = dm

2

4


f

Fr

DN


dm

=de

+ di

2

















Proprietagrave

Unitagrave

PVC rigido

Polipropilene

Polietilene


gcm3 14 093 093096






WmK 015 026 035055


termica lineare



degC 60 80 60


















15 Valvole





pa = $ $c2

2 $ gPa[ ]


























Mf =q l

2

10


=Mf

W


W =J

y

y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

D f

L2

D






P= P P0











AB

CD


BC


CD




Aeff = dm

2

4


f

Fr

DN


dm

=de

+ di

2













Proprietagrave

Unitagrave

PVC rigido

Polipropilene

Polietilene


gcm3 14 093 093096






WmK 015 026 035055


termica lineare



degC 60 80 60


















15 Valvole





pa = $ $c2

2 $ gPa[ ]


























Mf =q l

2

10


=Mf

W


W =J

y

y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

D f

L2

D






P= P P0











AB

CD


BC


CD




Aeff = dm

2

4


f

Fr

DN


dm

=de

+ di

2
























15 Valvole





pa = $ $c2

2 $ gPa[ ]


























Mf =q l

2

10


=Mf

W


W =J

y

y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

D f

L2

D






P= P P0











AB

CD


BC


CD




Aeff = dm

2

4


f

Fr

DN


dm

=de

+ di

2


















15 Valvole





pa = $ $c2

2 $ gPa[ ]


























Mf =q l

2

10


=Mf

W


W =J

y

y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

D f

L2

D






P= P P0











AB

CD


BC


CD




Aeff = dm

2

4


f

Fr

DN


dm

=de

+ di

2














15 Valvole





pa = $ $c2

2 $ gPa[ ]


























Mf =q l

2

10


=Mf

W


W =J

y

y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

D f

L2

D






P= P P0











AB

CD


BC


CD




Aeff = dm

2

4


f

Fr

DN


dm

=de

+ di

2











15 Valvole





pa = $ $c2

2 $ gPa[ ]


























Mf =q l

2

10


=Mf

W


W =J

y

y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

D f

L2

D






P= P P0











AB

CD


BC


CD




Aeff = dm

2

4


f

Fr

DN


dm

=de

+ di

2


































Mf =q l

2

10


=Mf

W


W =J

y

y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

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L2

D






P= P P0











AB

CD


BC


CD




Aeff = dm

2

4


f

Fr

DN


dm

=de

+ di

2






























Mf =q l

2

10


=Mf

W


W =J

y

y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

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L2

D






P= P P0











AB

CD


BC


CD




Aeff = dm

2

4


f

Fr

DN


dm

=de

+ di

2



























Mf =q l

2

10


=Mf

W


W =J

y

y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

D f

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D






P= P P0











AB

CD


BC


CD




Aeff = dm

2

4


f

Fr

DN


dm

=de

+ di

2
























Mf =q l

2

10


=Mf

W


W =J

y

y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

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D






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AB

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CD




Aeff = dm

2

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f

Fr

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Mf =q l

2

10


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W


W =J

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y =De

2



circolante






= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


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3

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J

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W =J

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= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


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3

J


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Mf =q l

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W =J

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= $ re

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i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

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f

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Mf =q l

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10


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2



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= $ re

2 r

i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


amm P $ L $D

J

P $ L

J1

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D






P= P P0











AB

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BC


CD




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f

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2















= $ re

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i

2( ) =1306 $103 m2[ ]F = 23544 $106 $1306 $103 = 30754 kN[ ]









Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

2$P L D

J


f P L

3

J


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J

P $ L

J1

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L2

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P= P P0











AB

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BC


CD




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2

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Mf P L


f =Mf

W=Mf

JD

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J

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AB

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Aeff = dm

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f

Fr

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2













Mf P L


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W=Mf

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J

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J1

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P= P P0











AB

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CD




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2

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f

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2













P= P P0











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CD


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4


f

Fr

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dm

=de

+ di

2











dm

=de

+ di

2















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1.1 Generalità...Tubazioni pag 1 di 29 1.1 Generalità Gli impianti di distribuzione dei fluidi sono largamente diffusi negli impianti industriali. In molte produzioni, infatti, macchinari